实验探究在学生科学理解和科学思维能力发展中的作用——以种子发芽实验.pdfVIP

实验探究在学生科学理解和科学思维能

力发展中的作用——以种子发芽实验为

例

摘要：本文旨在探讨实验探究在学生科学理解和科学思维能力发展中的作用。

通过以种子发芽实验为例，分析实验探究在科学教育中的重要性，并阐述其如何

帮助学生提高科学理解和思维能力。本文将从教学内容与学生特点、教学目标以

及实验设计等方面进行分析，最后总结实验探究对学生发展的影响。

关键词：实验探究；科学理解；科学思维能力；种子发芽实验

前言：实验探究是科学教育中不可或缺的一部分，它能够帮助学生通过实践

操作理解和掌握科学知识，提高科学理解和思维能力。种子发芽实验作为生物学

的基础实验之一，能够有效地引导学生进行实验探究。

一、实验探究和科学理解与思维

（一）科学教育中的实验教学重要性

实验探究是科学教育中一种有效的教学方法，它能够帮助学生更好地理解和

掌握科学知识。通过实验操作，学生可以从实践中发现规律，检验科学理论，增

强对科学知识的理解和掌握。同时，实验探究还可以培养学生的观察能力、动手

能力和团队协作能力。

（二）科学理解和科学思维能力的定义

科学理解是指对科学知识的深入理解和掌握，包括对概念、原理、定律等的

理解。而科学思维能力则是指运用科学方法进行思考、推理和分析的能力。在实

验探究过程中，学生需要通过观察、分析实验数据，对实验结果进行解释和推理，

从而深入理解科学知识，并提高科学思维能力。

二、实验探究在学生科学理解和科学思维能力发展中的作用——以种子发芽

实验为例

（一）教学内容与学生特点分析

在本节课中，主要涉及两个学习任务。首先是设计对比实验，让学生亲自参

与种植种子的过程。通过这一任务，学生将学会如何精确控制种子发芽的环境条

件，包括水分、温度和阳光等因素。这有助于培养学生的实验观察兴趣，使他们

养成严谨的科学思维习惯。其次是观察种子的发芽情况，并研讨种子发芽所必需

的条件。尽管五年级的学生已经初步了解到种子发芽需要水分、土壤和阳光等环

境条件，但他们对于哪些因素是发芽必备的，还缺乏科学实验探究的严谨性。因

此，在本节课的实验中，学生将面临如何设计科学严谨的实验方案的挑战。这要

求学生运用已有的科学知识和探究的方法，从中发展出对必备条件的好奇心和求

知欲望。通过分析教学内容和学习者特征，我们可以看出，这个实验对于五年级

的学生来说具有一定的难度和挑战性。但五年级的学生思维发散，具有强烈的动

手欲望，并且对种子发芽的奥秘充满了浓厚的兴趣。他们已经对科学探究的基本

过程有所了解，因此可以在教师的指导下，充分发挥他们的思维能力，参与到实

验设计和实施中。

（二）教学目标分析

通过种子发芽实验，学生需要达到以下目标：

1.能认识不同类型种子的内部结构；通过实验了解种子发芽需要水、空气和

适宜的温度；能说出种子发芽的全过程

2.通过学习种子内部结构和外在环境条件，初步形成内、外因辩证统一的思

维；能够根据实验数据，推理出所做假设是否合理

（三）实验设计

为了实现以上目标，教师可以设计以下实验活动：

1.教师提供实验材料和设备，如种子、花盆、泥土、水等，并引导学生自主

选择感兴趣的植物种子进行发芽实验。在实验开始前，教师将准备好各种必要的

实验材料和设备，包括不同类型的种子、花盆或小容器、适宜的土壤以及足够的

水。然后，教师可以向学生介绍所提供的不同植物种子，并鼓励他们选择自己感

兴趣的一种或多种进行发芽实验。这样的设计能够激发学生的主动性和探究欲望，

使他们在实验过程中更加投入和积极。

2.学生需要观察并记录种子的结构特征以及发芽过程中植物的变化情况。

在实验进行时，学生需要仔细观察所选种子的外部特征和内部结构。他们可

以使用放大镜或显微镜来更清楚地观察种子的细节。同时，在种子发芽的过程中，

学生需要每天记录植物的变化情况，包括发芽的时间、发芽的形态、幼苗的生长

高度等。这样的记录有助于学生全面了解种子发芽的全过程，加深对实验结果的

理解。

3.通过定期测量植物的生长高度、拍照记录等手段，记录下完整的发芽过程。

为了更加准确地观察植物的生长变化，学生可以定期测量植物的生长高度，

并将测量结果记录在实验记录表或实验笔记中。此外，学生还可以用手机或相机

拍摄植物发芽的照片，以便后续的数据分析和对比。这样的实验设计有助于学生

积累数据和图像资料，促进他们对